题目内容
人教版新课标化学教材九年级上册 “分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的催化作用”，以及“寻找新的催化剂”研究性实验，引起了化学探究小组的兴趣。
【提出问题】氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂？如果能，其催化效果如何?
【实验探究】
| 实验步骤 | 实验现象 |
| Ⅰ.分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入A、B 两支试管中，向A试管中加入ag氧化铁（Fe2O3）粉末，并分别在A、B两支试管中插入带火星木条，观察现象。 | A试管中产生气泡，带火星木条复燃，B试管中无明显现象 |
| Ⅱ待A试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管，如此反复多次试验，观察现象。 | 试管中均产生气泡，带火星木条均复燃 |
| Ⅲ.将实验Ⅱ中的剩余物进行分离，并将所得氧化铁粉末进行洗涤、干燥、称量，所得固体质量仍为ag。 | |
| Ⅳ分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入C、D 两支试管中，向C试管中加入ag氧化铁粉末，向D试管中加入ag二氧化锰粉末，观察现象。 | |
（1）在第Ⅲ步中，要使剩余物分离必须进行的操作是 ，必须用到的仪器有铁架台、玻璃棒、烧杯和 ，玻璃棒的作用是 。
（2）在第Ⅳ步实验中，可以用点滴板（如右图所示）代替试管C、D完成，改进后的优点是 。
【实验结论】
（1）实验Ⅱ和Ⅲ分别可以证明：氧化铁的 和 在反应前后均没有发生变化，可以作过氧化氢分解的催化剂；
（2）写出实验Ⅰ的A试管中发生反应的的符号表达式 。
【实验评价】
实验设计Ⅳ的目的是 ；
若实验Ⅳ观察到D试管中产生气泡的速率更快，由此你可以得到的结论是 。
【知识拓展】
(1)查阅资料得知，CuO、CuSO4、猪肝、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是 。
A. 催化剂只加快化学反应速率
B.同一个化学反应可以有多种催化剂
C. MnO2只能作过氧化氢溶液分解的催化剂
D.用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物
(2) 马铃薯长期放置后会发芽，发芽马铃薯中含有一种致毒成分茄碱（C45H73O15N），又称马铃薯毒素，是一种弱碱性的甙生物碱，又名龙葵甙，大量食用未成熟或发芽马铃薯可引起急性中毒。
①茄碱的相对分子质量为 ；
②茄碱中氢、氧两种元素的元素质量比为 ；
③茄碱中氧元素的质量分数为 （计算结果保留一位小数）；
④433.5g茄碱中含有 g碳元素。
【实验探究】⑴过滤，漏斗，引流。
⑵节约药品，可以做对比试验（答案合理即可）。
【实验结论】⑴化学性质和质量
⑵H2O2
H2O＋ O2
【实验评价】⑴探究氧化铁是否比二氧化锰的催化效果更好
⑵二氧化锰的催化效果比氧化铁好
【知识拓展】⑴B
⑵①867 ②73:240 ③27.7% ④270
解析试题分析：
【实验探究】
⑴在第Ⅲ步中，实现的是固体氧化铁与液体水的分离，故通过过滤实现。过滤用到的仪器除上述外，还缺少漏斗。
⑵用点滴板代替试管的最大优点是节约了药品用量。
【实验结论】
⑴实验Ⅱ的实验目的是为了说明用过的氧化铁仍具有改变过氧化氢反应速率的这一性质，也就是说它的化学性质保持不变。实验Ⅲ中“所得固体质量仍为ag”，明显是为了说明反应前后质量不变。
⑵实验Ⅰ的A试管中发生的反应为过氧化氢的分解反应，不过与教材不同的是催化剂变成了氧化铁，而不是二氧化锰。
【实验评价】
⑴实验Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ是为了验证【提出问题】中的“氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂”这一问题，而实验设计Ⅳ的目的是则是为了验证【提出问题】中的“其催化效果如何”这一问题。从实验设计可以看出，“催化效果如何”是通过与二氧化锰作催化剂来进行比较说明的。
⑵通过“实验Ⅳ观察到D试管中产生气泡的速率更快”这一现象，不难理解二氧化锰的催化效果比氧化铁好。
【知识拓展】
⑴催化剂作用是“改变”化学反应的速率，具体地说，有些催化剂能加快化学反应速率，有些则是减慢化学反应的速率。故A错误。B.同一个化学反应可以有多种催化剂，正确。比如说过氧化氢分解，其催化剂可以是二氧化锰，也可以是硫酸铜溶液，还有本题中提到的氧化铁等。所以答案选B。C. MnO2只能作过氧化氢溶液分解的催化剂。错误。二氧化锰至少还是氯酸钾分解的催化剂。D.用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物。也是错误的，比如二氧化锰，它是高锰酸钾制氧气的生成物，以后会学到，它也是实验室制取氯气的反应物。
（2）①相对分子质量是相对原子质量之和。茄碱的相对分子质量为12×45+1×73+16×15+14=867 ②茄碱中氢、氧两种元素的元素质量比为1×73：16×15=73：240 ③茄碱中氧元素的质量分数为(16×15/867) ×100%=27.7% ④433.5g茄碱中含有碳元素为：(12×45/867) ×100%×433.5g=270g
考点：催化剂概念，化学式计算，过滤操作
同学们在学习了木炭还原氧化铜的实验后，联想到单质碳的一些化学性质，对反应后的气体成分产生了疑问，某学习小组对该反应产物中的气体成分进行了探究。
〔猜 想〕
①气体产物全部是CO2 ②气体产物全部是CO ③气体产物
〔查阅资料〕 CO气体能使湿润的黄色氯化钯试纸变蓝色。
〔设计实验〕根据各自的猜想，他们共同设计了如下图的实验装置进行探究。
〔现象与分析〕
| 现象 | 结论 |
| 如果装置B ， 装置C无现象 | 则猜想①成立 |
| 如果装置B无现象，装置C | 则猜想②成立 |
| 如果装置B ，装置C____________ | 则猜想③成立 |
〔结论〕实验现象证明猜想③成立，同学们的疑问是合理的。
〔反思〕
（1）同学们对CO产生的原因进行了分析：
①原因一：木炭和氧化铜在高温条件下直接发生反出产生CO；
②原因二：反应C+2CuO
2Cu+CO2↑中的一种产物和反应物木炭又发生了化学反应，产生了CO；请你从原因一、原因二中选择其一，用化学方程式表示存在此原因的化学反应原理______________________________________________。
（2）根据上述实验，请你归纳出单质碳在工业上的重要用途
铁暴露在空气中会生锈。不知你注意了没有，将苹果切开不久，果肉上就会产生一层咖啡色的物质，也好象是生了“锈”一样。某化学活动小组对此进行了探究。
【提出问题】切开的苹果“生锈”与什么因素有关？
【猜想与假设】
猜想①：可能是果肉中的物质与空气中的氮气作用而“生锈”；
猜想②：可能是果肉中的物质与空气中的氧气作用而“生锈”；
猜想③：可能是果肉中的物质与空气中的二氧化碳作用而“生锈”；
【收集证据】
（一）查阅有关资料：已知苹果“生锈”是果肉里的物质（酚和酶）与空气中的一种物质发生氧化反应，生成咖啡色的物质。且温度越高反应越快。
（二）实验探究：针对上面的猜想，化学活动小组依次设计了实验方案，将苹果肉分别放入 三种气体中，依次观察到下列实验现象。请你帮他们填写下表。
| | 氮气 | 氧气 | 二氧化碳 |
| 现象 | 不变色 | 变色 | |
| 结论 | 果肉变色与氮气无关 | | 果肉变色与二氧化碳无关 |
【反思与评价】
在三种猜想中，你认为猜想 （填代号）最不合理， 理由是 。
【应用】根据上述结论，要防止果汁变质，果品加工和保存果汁时可采取的措施是 。（写一点即可）
2NH3）过程中的气体混合实验．从装置Ⅱ右侧导管通入氮气，左侧导管通入氢气，则装置Ⅰ中加入的药品是 ，装置Ⅱ中加入浓硫酸，则装置Ⅱ的作用有：① ；②使氮气和氢气充分混合；③通过观察 来控制气体的体积比，从而提高氮气和氢气的利用率．
张丽同学欲通过实验证明“二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂”这一命题。她设计并完成了下表所示的探究实验：
| | 实验操作 | 实验现象 | 实验结论或总结 | |
| 结论 | 总结 | |||
| 实验一 | 取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，伸入带火星的木条 | 有气泡产生，木条不复燃 | 过氧化氢分解产生氧气，但反应速率 。 反应的化学方程式为： 。 | 二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂 |
| 实验二 | 向盛水的试管中加入二氧化锰，伸入带火星的木条 | 没有明显现象 | | |
| 实验三 | | | 二氧化锰能加快过氧化氢的分解 | |
请你帮张丽同学填写上表中未填完的空格。
（1）在张丽的探究实验中，“实验一”和“实验二”起的作用是 。
（2）小英同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内的“总结”，她补充设计了两个方面的探究实验，最终完成了对“命题”的实验证明。
第一方面的实验操作中包含了两次称量，其目的是： ；
第二方面的实验是利用“实验三”反应后试管内的剩余物继续实验。接下来的实验操作是： 。
某研究性学习小组将实验室制备二氧化碳气体反应后的废物进行处理，目的是制取中性干燥剂CaCl2。得到固体后，他们对固体的成分进行了如下探究：
[提出猜想]
猜想一：只有CaCl2；
猜想二：CaCl2和CaCO3；
猜想三：CaCl2和HCl。
| | 操作 | 现象 | 结论 |
| 步骤一 |  | | 猜想二成立 |
| 步骤二 |  | |
通过讨论，大家认为“猜想三”不成立，理由是 。
[实验探究]
（1）写出有关反应的化学方程式： 。
（2）实验结束后，同学们根据复分解反应发生的条件，总结出得到CaCl2的不同途径，如：
①Ca(OH)2+YCla＝CaCl2+Z↓，那么Z可能是 填一种物质的化学式即可）；
②CaXm+2YClb＝CaCl2+H2O，则“YClb”属于 类物质。
（3）同学们又用类比的方法对CaCl2可能具有的化学性质进行了探究，总结出其能与下列物质中的 发生反应（填编号）。
①HNO3 ②AgNO3 ③Na2CO3 ④Fe（OH）3 ⑤Mg ⑥BaCO3
